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FTIR结合SVR对三七总多糖含量快速预测

文献类型： 中文期刊

作者： 李运 1 ; 张霁 2 ; 刘飞 2 ; 徐福荣 2 ; 王元忠 2 ; 张金渝 3 ;

作者机构： 1.云南省农业科学院药用植物研究所;云南省省级中药原料质量监测技术服务中心;云南中医学院中药学院;玉溪师范学院

2.;云南省农业科学院药用植物研究所;云南省省级中药原料质量监测技术服务中心;云南中医学院中药学院;玉溪师范学院

3.;云南省农业科学院药用植物研究所;云南省省级中药原料质量监测技术服务中心;云南中医学院中药学院;玉溪师范学院;

关键词： 紫外-可见分光光度法;傅里叶变换红外光谱;三七;总多糖;含量预测;整体性质量控制;支持向量机回归

期刊名称： 光谱学与光谱分析

ISSN： 1000-0593

年卷期： 2018 年 38 卷 06 期

页码： 1696-1701

收录情况： EI ; SCI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 对中药进行快速质量控制,从整体层面反映中药的安全性与有效性具有重要意义。通过硫酸-苯酚显色反应测定三七总多糖含量,傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合支持向量机回归(SVR)建立三七总多糖含量预测模型,以期为三七提供快速准确的质控方法。采集云南省12个产地60个三七样品的红外光谱,紫外分光光度法(UV-Vis)检测样品中总多糖含量。红外光谱经过二阶导数(2D)、正交信号校正(OSC)、小波变换(WT)和变量投影重要性(VIP)筛选等数据优化处理。SPXY算法将所有样本按2∶1的比例划分为训练集与预测集。训练集数据用于建立SVR预测模型,网格式搜索、遗传算法(GA)和粒子群优化算法(PSO)对SVR预测模型进行参数优化,预测集进一步对SVR模型的预测能力进行验证。结果显示:(1)葡萄糖标准品与三七总多糖在490nm处存在最大共有吸收峰,490nm可作为三七总多糖检测的定量波长;(2)文山丘北、曲靖师宗及红河蒙自等产地的三七总多糖含量较高,平均含量在25mg·g~(-1)以上;(3)分析3种参数优化模型的校正均方根误差(RMSEE)与预测均方根误差(RMSEP),与PSO优化模型相比,网格式搜索优化模型欠学习,GA优化模型过学习;(4)PSO-SVR模型对预测集数据预测效果最好,RMSEP=3.120 6,R_(pre)~2=83.13%,预测值与紫外检测值接近。表明FTIR结合PSO-SVR模型能够对三七中总多糖含量进行快速准确的预测,为保证三七稳定、安全与有效用药提供数据。

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